طراحي، ساخت و ارزيابي گشتاورسنج دوار با قابليت نمايش آني گشتاور

Design, implementation and evaluation of a torque transducer with ability of real-time torque monitoring

گشتاور، سرعت و توان به ‏عنوان متغيرهاي مكانيكي، تابع عملكرد ماشين هايي كه دوران دارند؛ مي‌باشند. توانايي اندازه‌گيري اين مقادير در تعيين راندمان ماشين و همچنين كنترل آني آن ها موثر است. در تحقيق حاضر يك سامانه‌ي گشتاورسنج دوار ساخته شد كه با قرار دادن حس‌گرهاي كرنش سنج، بر روي محور، ميزان گشتاور را اندازه مي گرفت. در اين سامانه، بر اساس قاعده كلي مقاومت كرنش سنج ها، گشتاور به سيگنال هاي ولتاژ تبديل مي شد. سرانجام ماژول راديويي، سيگنال هاي ديجيتالي را به مدار گيرنده راديويي براي نمايش و ذخيره ارسال مي كرد. نتايج ارزيابي استاتيكي و آزمون ديناميكي نشان دهنده صحت انجام كار سامانه گشتاورسنج در شرايط استاتيكي و ديناميكي بود. همچنين، محدوده اندازه‌گيري گشتاور، قدرت تشخيص و ميزان صحت به ‏ترتيب 3 تا 700 نيوتن‌متر، 3 نيوتن‌متر و 1 درصد به‌دست آمد.

Torque, speed, and power as mechanical variables are associated with the functional performance of any rotating machinery. The real-time performance and the efficiency of a machine can be determined with on-line measurement of these parameters. In this investigation a rotary torque meter (transducer) was constructed from strain gauge sensors for measuring the torque of rotating shafts. The system converts the torque of rotating shaft into voltage signals, based on the principle of strain gauge resistance. The signals are then amplified and converted into digital signals. These digital signals are sent to a RF receiver circuit for displaying and storage. Results of static calibration and a series of dynamic tests confirmed a satisfactory operation of the designed apparatus in various conditions. Also, the torque measuring range, resolution and the accuracy were from 3 to 700 N m, 3 N m and 1%, respectively.